磁盘相关知识的介绍

磁盘相关知识的介绍

这个表格是我自己整理的，是我的体会，不一定准确

硬盘	接口	工作模式	备注
IDE硬盘	ATA	ATA	理论上我们现在的将控制器做在电路板中，与硬盘合在一起的这种盘，都叫做IDE硬盘，这是IDE真正的含义
SATA硬盘	SATA	IDEAHCIRAID	在Thinkpad T400 设置 IDE模式：Config–>SATA–>Compatibility[兼容]
SCSI硬盘	SCSI	SCSI	我在VMware中见过，安装Red hat Linux 的时候，要删除SCSI硬盘，新建IDE硬盘再安装
SSD硬盘	SATA-2	\	SSD固定硬盘，我猜想和SATA差不多吧

IDE(ATA/PATA)、SATA、SCSI、SAS

早期硬盘与控制器是分离的。

IDE（Integrated Drive Electronics），是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器，也就是理论上我们现在的将控制器做在电路板中，与硬盘合在一起的这种盘，都叫做IDE硬盘，这是IDE真正的含义。

ATA（Advanced Technology Attachment），可能因为它是第一个IDE接口标准，现在基本都用IDE来指代ATA。平时可以将IDE与ATA理解为相同概念。

SATA（Serial ATA），串行ATA。

SCSI（Small Computer System Interface），SCSI接口。

SAS（Serial Attached SCSI），串行连接SCSI接口。

以上4种接口中，ATA与SCSI为并行方式传输数据，因此数据线针数较多。SATA与SAS为串行方式传输数据，数据线针数较少。

通常，SATA优于ATA，SAS优于SCSI。SCSI与SATA相比，具有更高的强度及稳定性，适合企业级服务器级的应用。SATA与SCSI相比，优势是比较便宜，实用。

固态硬盘SSD

solid state disk（固态硬盘），即用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘，由控制单元和存储单元（DRAM或FLASH芯片）两部分组成。存储单元负责存储数据，控制单元负责读取、写入数据。

新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口。

ATA传输模式：PIO、DMA、UltraDMA(UDMA)

ATA早期有PIO和DMA两种模式，后来又有了现在的Ultra DMA模式。

PIO（Programmed I/O）是一种通过CPU执行I/O端口指令来进行数据的读写的数据交换模式，是最早期的一种传输方式。由于需要CPU干预，会非常占用CPU资源。并且速度很非常慢，有PIO mode 0（3.3MB/s） 至 PIO mode 4（16.6MB/s）4种模式。

DMA（Direct Memory Access）是一种不经过CPU而直接从内存存取数据的数据交换模式。有Single-Word DMA（8.33MB/s）和Multi-Word DMA（16.66MB/s）两种模式。

UDMA（Ultra DMA）目前有UDMA mod 2(ATA33)、UDMA mod 4(ATA66)、UDMA mod 5(ATA100)、UDMA mod 6(ATA133)，速度分别为33MB/s、66MB/s、100MB/s、133MB/s。

查看服务器上某块硬盘的传输模式的方法为:

设备管理器—IDE ATA/ATAPI控制器—主要/次要IDE通道—属性—高级设置—当前传送模式

现在的硬盘一般情况下运行在UDMA mod 5模式下，速度为100MB/s。UDMA6为拓迈公司提出的标准，尚未得到业界广泛支持，例如Inter目前只支持UDMA5。

如果硬盘有坏道，读取出现问题，系统的IDE/ATAPI 控制器的驱动程序(Atapi.sys)在累计收到6次超时或者是循环冗余校验(CRC)错误后，操作系统会自动将传输模式降低一级，如果今后持续收到超时或者CRC错误，最终传输模式将会降低到最地的PIO模式。此时硬盘传输速度将会非常慢。

主要/次要IDE通道、主/从盘

主板上的一个IDE插槽对应系统的设备管理器中的一个IDE通道。如果主板上有两个IDE插槽，一般会在主板上标记IDE1和IDE2，IDE1的为主要IDE通道，IDE2的为次要IDE通道。由于IDE逐渐被SATA淘汰，现在的主板大多只有一个IDE插槽。

每个IDE插槽上可以接两个IDE设备，一个主设备和一个从设备，不能两个同时为主或同时为从。主/从可通过设备的跳线设置。一般数据线的中间端接从盘，边缘端接主盘。

启动时检测的顺序为:先主要IDE通道，后次要IDE通道，先主盘，后从盘。

设备管理器—IDE ATA/ATAPI控制器—主/次要IDE通道—属性—高级设置—设备0/1—设备类型为”自动检测”表示处于开启状态，如果想关闭，可以设置成”无”，这样系统启动时不会检测，可加快启动速度，但如果有硬盘接在该位置，因为系统不检测，它也不会被识别。

SATA硬盘工作模式:IDE、AHCI和RAID

SATA硬盘可以有IDE、AHCI和RAID三种工作模式

IDE模式:将SATA硬盘映射成IDE模式，这种方式不需要安装驱动，主板默认将SATA设置为该模式。SATA控制器在系统中也识别为主/次要IDE通道。

AHCI模式:该模式下的SATA硬盘将采用原生方式工作以支持NCQ（Native Command Queue，开启它可以提高硬盘性能）。AHCI需要主板支持，并且需要安装驱动（不装驱动直接在BIOS里修改成AHCI会导致启动时蓝屏无法进入系统）。使用该模式后启动时自检时间会变长，可以使用NCQ功能，支持热插拔。

RAID模式:多块硬盘做阵列。这时设备管理器中会多出”SCSI RAID控制器”一项（当使用了SCSI盘，或做了RAID，或安装了虚拟光驱，都会多出这一项）。

开启AHCI模式后，硬盘性能提升与默认的IDE模式相比并不是非常大。一般使用默认的IDE模式就可以。

S.M.A.R.T

S.M.A.R.T的全称为“Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology”，即“自我监测、分析及报告技术”。支持S.M.A.R.T技术的硬盘可以通过硬盘上的监测指令和主机上的监测软件对磁头、盘片、马达、电路的运行情况、历史记录及预设的安全值进行分析、比较。当出现安全值范围以外的情况时，就会自动向用户发出警告。

HDTune软件中的”健康状况”一栏，即显示了硬盘的S.M.A.R.T信息。

SATA硬盘在AHCI模式下，检测软件无法读取硬盘的S.M.A.R.T信息。